D10 Odsek za kemijo materialov

Elektronska mikroskopija in katalizatorji

  • Razvoj sodobnih tehnologij in področij, ki so zajeta v idejo trajnostnega razvoja, kot so obnovljivi viri energije, čiščenje in obdelava pitne in odpadne vode, nizkoogljične tehnologije, itd. zahteva istočasen razvoj in raziskave novih materialov. Pri študiju lastnosti teh materialov se izkaže, da imajo večkrat odločilen vpliv kemijska in kristalna sestava na zelo majhnih področjih, mnogokrat celo na nivoju razporeditve posameznih atomov. V zadnjih desetletjih je vzporedno z razvojem novih materialov zato opazen tudi hiter razvoj naprav in metod za opazovanje snovi na nanometerskih področjih. Kot vrhunski primer tovrstnega razvoja je vrstični presevni elektronski mikroskop z atomsko ločljivostjo -  AR STEM.

  • Skupina se ukvarja z razvijanje učinkovitih in vzdržljivih rešitev na področju trajnostne energetske infrastrukture. Fokus raziskav so napredni materiali za nizkotemperaturne gorivne celice

    Nizkotemperaturne gorivne celice (angl. low temperature proton exchange membrane fuel cells PEMFC)  vse bolj prodirajo v splošno uporabo. V osnovi gre za pretvornike kemične energije iz kemijske reakcije v električno energijo. Pretvorba poteka na prostorsko ločenima anodi in katodi, kjer prihaja do oksidacije (anoda) oz. redukcije (katoda) reaktantov. Na katodi ponavadi poteka proces redukcije kisika (angl. oxygen reduction reaction- ORR), ki je v primerjavi s procesi oksidacije na anodi počasen proces in zato od njega zavisi izkoristek gorivne celice. Razvoj naprednih materialov je usmerjen v sintezo  visoko površinskih materialov, ponavadi gre za nanodelce platinskih zlitin pripetih na ogljikov nosilec. Čeprav takšen pristop že omogoča pripravo visoko aktivnih materialov, ki že presegajo zahteve trga, je njihova stabilnost nizka in še neraziskana.